機(jī)房電磁屏蔽殼體建設(shè)的一些思考

文｜太極計(jì)算機(jī)股份有限公司 王 巖

隨著電子政務(wù)的普及和提高，我國電子政務(wù)信息化建設(shè)正處在一個(gè)新的高潮期，尤其是跨行業(yè)、跨部門、跨地域的大型信息系統(tǒng)建設(shè)，有力促進(jìn)了政務(wù)公開和信息共享。與此同時(shí)，各級(jí)黨政機(jī)關(guān)由于處理信息系統(tǒng)的單機(jī)和由于辦公自動(dòng)化或信息交換的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)建設(shè)也呈不斷的上升趨勢。

在計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中就需要區(qū)分涉密信息系統(tǒng)和非涉密信息系統(tǒng)。一個(gè)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)是否屬于涉密信息系統(tǒng)，主要是看其系統(tǒng)里面的信息是否有涉及國家機(jī)密的信息，不論其中的涉密信息是多還是少，只要是有（即存儲(chǔ)、處理或傳輸了涉密信息），這個(gè)信息系統(tǒng)就是涉密信息系統(tǒng)。

《信息安全等級(jí)保護(hù)管理辦法》中規(guī)定，涉密信息系統(tǒng)按照所處理的機(jī)密程度，由低到高分為秘密、機(jī)密、絕密三個(gè)等級(jí)，實(shí)行分級(jí)保護(hù)。涉密信息系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)按照國家保密標(biāo)準(zhǔn)配備保密設(shè)施、設(shè)備。保密設(shè)施、設(shè)備應(yīng)當(dāng)與涉密信息系統(tǒng)同步規(guī)劃、同步建設(shè)、同步運(yùn)行。同時(shí)涉密信息設(shè)備在工作中會(huì)產(chǎn)生電磁泄漏發(fā)射，造成泄密。

中華人民共和國保密標(biāo)準(zhǔn)《涉密信息設(shè)備使用現(xiàn)場的電磁泄漏發(fā)射防護(hù)要求》BMB5-2000中規(guī)定：在高密級(jí)、涉密信息設(shè)備使用較集中的部位建造電磁屏蔽室，同時(shí)屏蔽室內(nèi)使用的信息設(shè)備至少滿足GB 9254-1998中的A級(jí)或其他同等標(biāo)準(zhǔn)的要求。

高密級(jí)的電磁屏蔽室就是一個(gè)鋼板房子，冷軋鋼板是其主體屏蔽材料。包括六面殼體、屏蔽門、屏蔽窗等，只是要求嚴(yán)密的電磁密封性能，并對所有進(jìn)出管線作相應(yīng)屏蔽處理，進(jìn)而阻斷電磁輻射出入。屏蔽室由以下構(gòu)件組成：殼體、電磁屏蔽門、蜂窩型通風(fēng)波導(dǎo)窗、強(qiáng)弱電濾波器、波導(dǎo)管、室內(nèi)電氣、室內(nèi)裝修、空調(diào)系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、接地系統(tǒng)、屏蔽室智能化等系統(tǒng)組成。

由于電磁屏蔽室的建設(shè)是在建筑的局部空間內(nèi)建設(shè)一個(gè)鋼板的六面體，所有系統(tǒng)的進(jìn)出管線都要進(jìn)行屏蔽處理，因此在建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)初期就需要考慮電磁屏蔽室的特殊性。筆者經(jīng)過長期工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，建議從以下幾方面進(jìn)行考慮，以達(dá)到涉密信息系統(tǒng)同步規(guī)劃、同步建設(shè)、同步運(yùn)行的需要。

1 建筑結(jié)構(gòu)

1.1 機(jī)房區(qū)域樓板承重

《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，主機(jī)房的荷載標(biāo)準(zhǔn)值是根據(jù)機(jī)柜的擺放密度來確定，目前屏蔽殼體的一般做法是屏蔽殼體的重量可以按照1.5～2（kN/m2）來考慮。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要將屏蔽殼體的重量考慮在內(nèi)，減少機(jī)房建設(shè)過程中的設(shè)計(jì)變更或因?yàn)闃前搴奢d標(biāo)準(zhǔn)值較低，而給計(jì)算機(jī)設(shè)備擺放帶來困難。

1.2 機(jī)房區(qū)域建筑層高

電磁屏蔽室的金屬六面體需要與原有建筑絕緣，因此殼體的底面和樓板間需要安裝絕緣層，頂板與樓板的固定安裝之間也需要安裝絕緣層或絕緣墊塊，同時(shí)屏蔽殼體的結(jié)構(gòu)龍骨也有一定的高度。

綜合以上因素，電磁屏蔽室金屬六面體完成后，底板到頂板的高度比結(jié)構(gòu)層高至少要低300mm，因此建議在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，如果條件允許，將涉密信息系統(tǒng)機(jī)房區(qū)域的層高提高300～500mm，有利于保證機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)地板下的送風(fēng)空間和機(jī)房房間的高度，滿足設(shè)備擺放和機(jī)柜上空間大量布線的要求。

2 機(jī)房裝修

涉密信息系統(tǒng)機(jī)房電磁屏蔽金屬六面體完成后，殼體內(nèi)部與普通機(jī)房一樣需要進(jìn)行地面、頂面、墻面的裝修。殼體內(nèi)的裝修不僅僅是為了美觀，更是為了滿足機(jī)房空調(diào)送風(fēng)、電氣走線、設(shè)備安裝的需要。機(jī)房裝修與屏蔽殼體間的設(shè)計(jì)、施工配合，需要從以下幾方面考慮。

2.1 裝修固定件

裝修的固定件包括：線槽、電線管盒的固定件；燈具吊掛件；墻面裝飾板固定安裝件；隔墻龍骨的安裝件等；以上固定件都需要與屏蔽殼體的墻面鋼板或龍骨可靠連接。

涉密機(jī)房的施工中各裝修固定件的固定安裝只能采取焊接的方式，并在焊接后，進(jìn)行屏蔽殼體屏蔽效能的檢測，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)。

2.2 屏蔽殼體底板龍骨排布

目前，屏蔽殼體地板龍骨的排布一般采用600×1000的網(wǎng)格形式，并在鋼板焊縫和設(shè)備機(jī)柜擺放處增加龍骨，此種底板龍骨的排布方式要求機(jī)房內(nèi)的平面布局、設(shè)備機(jī)柜擺放的位置要比較精確，在底板龍骨焊接時(shí)，隱蔽工程完成后不能有變動(dòng)，如果設(shè)備尺寸有部分調(diào)整，造成設(shè)備的承重支架沒有安放在底板龍骨上，因?yàn)殇摪逶诤附舆^程中存在翹曲、變形，設(shè)備擺放的穩(wěn)定性相對較差。

為避免在工程實(shí)施過程中發(fā)生以上情況，建議將鋼板六面體底面龍骨加密，可以將底面龍骨排布為330×330的網(wǎng)格，減少鋼板的變形，增加機(jī)房后期裝修和設(shè)備布置的靈活性。

2.3 屏蔽門

屏蔽門直接焊接在屏蔽殼體的龍骨上。在工程實(shí)例中，如果屏蔽鋼板墻體安裝在結(jié)構(gòu)墻體內(nèi)側(cè)，那么在墻體砌筑預(yù)留門洞時(shí)，要考慮屏蔽門結(jié)構(gòu)的特殊性，將屏蔽門電動(dòng)裝置和明裝合頁的尺寸考慮在內(nèi)。同時(shí)，屏蔽門安裝完成后有100mm高的門檻，因?yàn)槠帘伍T門扇尺寸大于屏蔽門本身的門洞尺寸。如圖1所示。

圖1

3 新風(fēng)與空調(diào)

3.1 新風(fēng)和排風(fēng)

新風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)的管道進(jìn)出屏蔽殼體需要安裝通風(fēng)波導(dǎo)窗，并且通風(fēng)波導(dǎo)窗與風(fēng)管需要絕緣連接。屏蔽室通風(fēng)窗做成截止波導(dǎo)形式，電磁波在穿越波導(dǎo)窗時(shí)，經(jīng)過吸收→反射→吸收……，逐漸損耗、衰減，使屏蔽室既可通風(fēng)，又不致于產(chǎn)生電磁泄漏。

孔徑為5.2mm的波導(dǎo)窗，在3m/s風(fēng)速下，壓降為0.16mmHg，因此在實(shí)際工程實(shí)施中，如果采用大樓的新風(fēng)，現(xiàn)場條件不允許擴(kuò)大風(fēng)道的時(shí)候，需要將新風(fēng)波導(dǎo)窗尺寸擴(kuò)大，減少風(fēng)阻。如圖2所示。

圖2

3.2 專用空調(diào)水管和銅管

機(jī)房的空調(diào)系統(tǒng)一般采用機(jī)房專用空調(diào)，室內(nèi)循環(huán)，為了減少空調(diào)送回風(fēng)的風(fēng)阻，建議將專用空調(diào)機(jī)放置在電磁屏蔽室內(nèi)。機(jī)房專用空調(diào)系統(tǒng)的水管和銅管需要穿過屏蔽體鋼板，并加波導(dǎo)管。

當(dāng)銅管和水管直徑小于40mm時(shí)，直接安裝波導(dǎo)管。當(dāng)管徑大于40mm時(shí)，在穿過屏蔽殼體時(shí)，需要將管路分成兩個(gè)直徑小于40mm的管線，分別加波導(dǎo)管才能滿足屏蔽效能的要求。

4 機(jī)房配電系統(tǒng)

4.1 屏蔽體接地

涉密機(jī)房金屬屏蔽體建造時(shí)，屏蔽體鋼板需要接建筑的等電位地。因此在機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)，需要在屏蔽體機(jī)房附近預(yù)留等電位接地端子箱。

4.2 機(jī)房電源進(jìn)線

進(jìn)入鋼板屏蔽體的電源線需要安裝濾波器，如果涉密機(jī)房內(nèi)設(shè)備較多，電源的進(jìn)線電纜規(guī)格較大時(shí)，機(jī)房建設(shè)規(guī)劃時(shí)需要詳細(xì)的了解電源濾波器的尺寸和維修空間。同時(shí)屏蔽殼體內(nèi)側(cè)電纜路由要考慮電纜的轉(zhuǎn)彎半徑，合理設(shè)計(jì)橋架的位置。如圖3所示。

圖3

5 機(jī)房智能化系統(tǒng)

涉密機(jī)房內(nèi)的智能化系統(tǒng)一般由綜合布線、門禁、安防、電話等系統(tǒng)組成，根據(jù)門禁、安防等系統(tǒng)線纜的規(guī)格配置相應(yīng)規(guī)格的濾波器。

一般門禁、安防的線纜規(guī)格不大，濾波器體積較小，擺放和排布位置比較靈活。對于保密級(jí)別較高的涉密信息系統(tǒng)機(jī)房，在平面設(shè)計(jì)時(shí)，機(jī)房入口為雙層互鎖屏蔽門，要求門禁系統(tǒng)提供雙層互鎖的聯(lián)動(dòng)功能。

涉密機(jī)房的布線系統(tǒng)比較復(fù)雜，機(jī)房是信息系統(tǒng)的心臟，機(jī)房內(nèi)布點(diǎn)較多，實(shí)際應(yīng)用中還會(huì)將幾套不同密級(jí)的設(shè)備集中擺放在涉密機(jī)房內(nèi)，不同密級(jí)分別布線。

大量的信息線纜需要進(jìn)入涉密機(jī)房，目前涉密系統(tǒng)的綜合布線采用全光網(wǎng)系統(tǒng)，光纖進(jìn)入屏蔽體時(shí)加波導(dǎo)管。光纖的波導(dǎo)管有9mm和12mm的規(guī)格，所以我們在布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)光纖波導(dǎo)管的直徑選擇光纖。

6 消防系統(tǒng)

6.1 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的信號(hào)線與門禁和安防系統(tǒng)一樣，纜線規(guī)格不大，濾波器體積小，在屏蔽殼體過壁裝置規(guī)劃時(shí)應(yīng)統(tǒng)一考慮。

6.2 火災(zāi)滅火系統(tǒng)

涉密機(jī)房內(nèi)的滅火系統(tǒng)一般有氣體和細(xì)水霧兩種。細(xì)水霧水管穿過屏蔽殼體時(shí)需要通過波導(dǎo)管，水管直徑要求小于40mm。如果涉密機(jī)房采用氣體滅火，需要在屏蔽殼體上預(yù)留泄壓閥的位置，并在泄壓口安裝波導(dǎo)窗，由于泄壓閥的厚度較大，需要的空間較多，因此在涉密機(jī)房平面設(shè)計(jì)時(shí)一定要提前預(yù)留。

7 結(jié)束語

由于目前屏蔽殼體的設(shè)計(jì)和實(shí)施需要有專項(xiàng)資質(zhì)的單位執(zhí)行，在涉密機(jī)房規(guī)劃、設(shè)計(jì)初期屏蔽殼體的設(shè)計(jì)單位有可能沒有深入的參與，因此在涉密信息系統(tǒng)機(jī)房前期規(guī)劃時(shí)，需要對電磁屏蔽室金屬六面體建設(shè)有初步的了解。

以上是筆者在涉密信息機(jī)房建設(shè)過程中總結(jié)的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，供涉密信息系統(tǒng)機(jī)房整體集成的各位同仁參考。